• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Icke-konservativa krafter: Vad är det & Varför är det viktigt (med exempel)

    En bil som kör på en slingrande väg, kanske med flera stopp längs vägen, kommer att tappa sina däck snabbare än en som tar den rakare motorvägen sökväg från punkt A till B.

    Detta beror på att däcken känner till friktionskraften vid varje ögonblick de är i kontakt med vägen; ju längre resan är, desto mer friktion och därmed mer värmeenergi, eller värme
    , som genereras och förloras för miljön.

    Värmen från friktion är inte längre tillgänglig för bilen för att fortsätta arbeta - det enda sättet att hålla den igång är att lägga till bränsle. Således har friktionskraften inte resulterat i någon lagrad energi. I själva verket resulterade det i något av det motsatta - en omvandling av energi från en mer användbar till en mindre användbar form.
    Definition av en icke-konservativ kraft |

    Tips

  • En icke-konservativ kraft resulterar inte i någon lagrad energi.


    Arbetet som utförs av en icke-konservativ kraft beror på sökväg; ju längre väg, desto mer termisk energi som sprids till den omgivande miljön. Denna energi kan inte återanvändas helt (även om en del av den behålls, 100 procent av den kunde inte återanvändas för mer arbete).

    Eftersom lagen om bevarande av energi föreskriver att den totala energin i ett slutet system kan inte förändras, det totala arbetet som utförs av icke-konservativa krafter måste vara lika med förändringen i mekanisk energi i systemet. Med andra ord, all energi som är "förlorad" i ett slutet system är ett resultat av icke-konservativa krafter .

    Däremot resulterar en konservativ kraft
    resultat i arbete som lagrar potentiell energi som kan återanvändas senare. Nätarbetet som utförs av en konservativ kraft, och därmed mängden lagrad energi, beror på objektets totala förskjutning
    i en rak linje snarare än kört avstånd - det är bana oberoende
    .
    Exempel på icke-konservativa krafter

    Friktion och luftmotstånd (vilket verkligen är en annan form av friktion) resulterar båda i termisk energi, ljudenergi och eventuellt ytdeformationer, som alla "går förlorade" från systemet och representerar därför energi som den inte kan återanvända.

    Till exempel när en stenblock faller från en klippa upplever den luftmotståndets kraft på väg ner. Luftmotståndet genererar värme och ljud, båda former av termisk energi som sprids ut i miljön. Således kallas icke-konservativa krafter ibland dissipativa krafter
    .

    När stenblocken träffar marken, resulterar friktionskraften som det känns med ytan i mer värme och ljud, plus en stor krater i marken. Stenblocken kan inte få tillbaka det förlorade värmen eller ljudet, och marken kommer inte heller att studsa tillbaka till sin ursprungliga form.
    Varför icke-konservativa krafter är viktiga? ) förklara varför maskiner med evig rörelse inte är möjliga!

    I en värld full av friktion konverterar inte alltid potentiell energi och kinetisk energi fram och tillbaka. Så länge ett objekt är i rörelse, kommer en del av det totala alltid att omvandlas till värme från icke-konservativa friktionskrafter. Av detta följer att mängden all energi i universum i form av värme alltid ökar och så småningom kommer ingen mer användbar energi kvar. "värmedöd".

    Således är en evig rörelsesmaskin - eller någon sådan "oändlig energi" -uppfinning fysiskt omöjlig, eftersom inte alla krafter är konservativa. > Konservativa vs icke-konservativa styrkor

    I motsats härtill är konservativa krafter krafter för vilka mängden arbete som utförs för att flytta från punkt A till punkt B är banoberoende. Konservativa krafter inkluderar gravitationskraften och elastiska krafter som vårkraften.

  • © Vetenskap http://sv.scienceaq.com